專(zhuān)利名稱：混凝土填實(shí)管柱及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土填實(shí)管柱，以及將其用于構(gòu)成建筑物構(gòu)架的一部分(例如柱子樁子)時(shí)的制作方法。


圖1至圖3所示為一個(gè)構(gòu)成建筑物結(jié)構(gòu)一部分的現(xiàn)用的混凝土填實(shí)管柱的例子。柱子20用一根在內(nèi)部充填了混凝土以形成混凝土芯24的鋼制外管22制成。外管22由多段主體管26和多段連接管28組成。每一段連接管28與兩段相鄰的主體管26相互同軸連接。建筑物結(jié)構(gòu)的橫梁30焊在各連接管28的外壁上，使軸向負(fù)載從橫梁30傳遞到外管22上。此外，一對(duì)在垂直方向以一定間隔平行布置的內(nèi)法蘭32環(huán)焊在連接管28的內(nèi)壁上，沿徑向朝里伸入混凝土芯24，以將軸向負(fù)載從外管22傳遞給柱芯24。在這類(lèi)柱子中，外管22的橫向箍緊作用提高了混凝土芯24的抗壓強(qiáng)度，從而與沒(méi)有外管的常用混凝土柱子相比，可以大大減小柱子的截面。
但是，在制作上述柱子時(shí)，會(huì)出現(xiàn)因內(nèi)法蘭32的存在而易在混凝土芯24內(nèi)生成氣隙和結(jié)塊區(qū)的麻煩。例如，當(dāng)向一根直立的外管22灌注混凝土以形成混凝土芯24時(shí)，內(nèi)法蘭32成了阻礙空氣順利向上流動(dòng)而從外管22中逸出的障礙，結(jié)果灌入的混凝土在內(nèi)法蘭32下表面形成空氣隙34(見(jiàn)圖3)。除上述例子外，在灌入的混凝土固化期間，內(nèi)法蘭32也成了混凝土沉降的障礙，即因混凝土收縮而向下運(yùn)動(dòng)的障礙。這一情況也會(huì)導(dǎo)致在內(nèi)法蘭32下面形成空氣隙34。這些空氣隙34不僅阻礙內(nèi)法蘭32將軸向負(fù)載從外管22傳遞給柱芯24，而且它還降低混凝土柱芯24的抗壓強(qiáng)度。此外，在混凝土漿沉降時(shí)，因含有在其中的漿液向下流動(dòng)比含在混凝土中的骨料更順利，骨料易在內(nèi)法蘭32周?chē)Y(jié)，并在混凝土芯24內(nèi)形成結(jié)塊區(qū)36(見(jiàn)圖3)。這種結(jié)塊區(qū)36同樣會(huì)降低混凝土芯24的抗壓強(qiáng)度。
為了避免空氣隙及結(jié)塊區(qū)的產(chǎn)生，每當(dāng)外管22中的混凝土灌注到某一個(gè)內(nèi)法蘭32的高度時(shí)，即停止注入混凝土。待注入的混凝土硬化后，再灌注混凝土使其達(dá)到下一個(gè)內(nèi)法蘭32的高度。然而，這樣一種灌注混凝土的過(guò)程大大延長(zhǎng)了柱子20的制作時(shí)間。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種內(nèi)部沒(méi)有空氣隙和結(jié)塊區(qū)的混凝土填實(shí)管柱。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種混凝土填實(shí)管柱，其與構(gòu)架的橫梁連接的部分沒(méi)有外凸的加強(qiáng)件，但具有優(yōu)越的機(jī)械強(qiáng)度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可以在不延長(zhǎng)制作時(shí)間的條件下防止混凝土芯產(chǎn)生空氣隙或結(jié)塊區(qū)的混凝土填實(shí)管柱的制作方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能可靠地保持柱子抗壓強(qiáng)度的混凝土填實(shí)管柱的制作方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于混凝土填實(shí)管柱的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，它可以防止混凝土芯帶空氣隙和結(jié)塊區(qū)。
根據(jù)這些及其他發(fā)明目的，本發(fā)明的一個(gè)方面是致力于提供這樣一種混凝土填實(shí)管柱，它的組成部分包括與構(gòu)架橫梁相連接、以將軸向負(fù)載從橫梁傳遞過(guò)來(lái)施加于其本身的外管，外管由多個(gè)同軸串接的管件組成，每個(gè)管件的橫向內(nèi)尺寸基本相等;包在外管內(nèi)的混凝土柱芯;以及同軸地設(shè)置在每個(gè)管件內(nèi)的管形件，后者用于從外管上將負(fù)載傳遞給混凝土芯。管形件具有不變的橫向外尺寸及一個(gè)下端部。管形件的下端部具有第一個(gè)向上漸縮的內(nèi)周壁面，管形件下端的橫向內(nèi)尺寸與每個(gè)管件的橫向內(nèi)尺寸相等。當(dāng)混凝土被灌注入外管時(shí)，該向上漸縮的內(nèi)周壁面讓位于其下的空氣順利地沿其表面上升，從而防止在管形件下面形成空氣隙。同樣，在灌入的混凝土固化期間，該漸縮的內(nèi)周壁面使混凝土能通暢地沿著它運(yùn)動(dòng)而直接進(jìn)入管形件以下的區(qū)域。其后果是空氣隙及結(jié)塊區(qū)的產(chǎn)生都得以防止。
管形件可以包括沿周邊布置在每個(gè)管件內(nèi)壁上的徑向朝里的第一內(nèi)法蘭及環(huán)形附著于每個(gè)管件內(nèi)表面上的混凝土層?；炷翆泳哂幸粋€(gè)第一管形段，即管形件的下端段，它處在第一內(nèi)法蘭的下面，與第一內(nèi)法蘭的整個(gè)下平面相接觸?；炷翆舆€具有一個(gè)第二管形段，它位于第一內(nèi)法蘭的上面，并與該第一法蘭的整個(gè)上平面相接觸。該第二管形段具有向下漸縮的第二內(nèi)周壁面，管形件上端的橫向內(nèi)尺寸與每個(gè)管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
管形件也可以是鋼材制成的，并與每個(gè)管件形成整體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一方面著眼于提供一種用于混凝土填實(shí)管柱的預(yù)制結(jié)構(gòu)管。該預(yù)制結(jié)構(gòu)管包括一個(gè)帶第一及第二端部的管件;安裝在該管件內(nèi)表面上徑向朝內(nèi)凸出的第一內(nèi)法蘭，該內(nèi)法蘭的第一面較第二面離管件的第一端更近;以及一個(gè)沿周向附著于管件內(nèi)表面上的混凝土層?；炷翆影ㄒ粋€(gè)與管件同心的第一管形段。第一管形段具有一個(gè)第一內(nèi)周壁面。第一管形段的相對(duì)的兩個(gè)端部之一與第一內(nèi)法蘭的整個(gè)第一面直接接觸。第一管形段的第一內(nèi)周壁面朝管件的第二端漸縮，第一管形段另一端處的橫向內(nèi)尺寸與管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
本發(fā)明的再一個(gè)方面是致力于一種制作混凝土填實(shí)管柱的方法。先準(zhǔn)備好多根預(yù)制的結(jié)構(gòu)管，然后第二端在上，第一端在下豎立起一根預(yù)制的結(jié)構(gòu)管。將混凝土灌注入豎立的預(yù)制的結(jié)構(gòu)管中，使其在管內(nèi)形成混凝土芯。把構(gòu)架的橫梁連接在豎立的預(yù)制結(jié)構(gòu)管上。然后將另一根預(yù)制結(jié)構(gòu)管同軸地連接在豎立的預(yù)制結(jié)構(gòu)管上端，從而使所述的另一根預(yù)制結(jié)構(gòu)管豎立在其下的相鄰的結(jié)構(gòu)管上。然后重復(fù)上述的從灌注混凝土到將管段連接的各操作步驟。
在附圖中圖1為常規(guī)的混凝土填實(shí)管柱的一段的軸向剖視圖;
圖2為圖1中沿Ⅱ-Ⅱ方向的剖視圖;
圖3為圖1中常規(guī)混凝土填實(shí)管柱的放大軸向剖視圖;
圖4為根據(jù)本發(fā)明的混凝土填實(shí)管柱的一段帶局部剖視的正視圖;
圖5為圖4中混凝土填實(shí)管柱的放大軸向剖視圖;
圖6是構(gòu)成圖4中的混凝土填實(shí)管柱的預(yù)制結(jié)構(gòu)管段的剖視圖;
圖7為焊有內(nèi)法蘭和支承件的連接管的放大軸向剖視圖;
圖8為帶有配置在其內(nèi)表面上的混凝土層的連接管的放大軸向剖視圖;
圖9為處于灌注混凝土過(guò)程中的預(yù)制結(jié)構(gòu)管的一段的軸向剖視圖;
圖10為本發(fā)明的另一實(shí)施例的帶局部剖視的正視圖;
圖11為圖10中混凝土填實(shí)管柱的一段放大軸向剖視圖;
圖12為兩根預(yù)制結(jié)構(gòu)管之間連接部位的一段軸向剖視圖;
圖13為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的局部剖開(kāi)的正視圖;
圖14為圖13中用于制作混凝土填實(shí)管柱的預(yù)制結(jié)構(gòu)管的軸向剖視圖;
圖15為帶有涂在其內(nèi)壁上的分離層的管件的軸向剖視圖;
圖16為圖13中混凝土填實(shí)管柱的一種改型式樣的一段軸向剖視圖;
圖17為用于構(gòu)成圖16中混凝土填實(shí)管柱的預(yù)制結(jié)構(gòu)管的軸向剖視圖;
圖18為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的一段軸向剖視圖;
圖19為圖18中的混凝土填實(shí)管柱一種改型形式的一段軸向剖視圖。
參見(jiàn)圖14至圖19，圖中所標(biāo)的數(shù)字代表在各個(gè)視圖中相應(yīng)的部分。對(duì)各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義解釋一次以后就不再重復(fù)說(shuō)明。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的混凝土填實(shí)管柱，它豎立于基座40之上，組成建筑物構(gòu)架的一部分。該柱子具有一根外管42，其中灌滿了混凝土，形成混凝土芯柱44。外管42由多個(gè)同軸串接的圓形鋼管件46組成。每個(gè)管件46包括一根連接管48和一根與連接管48下端同軸相連的主體管50。多個(gè)H型鋼梁支承件52焊在連接管48的外壁上，從該處徑向朝外伸展，將連接管48與建筑物構(gòu)架的橫梁連接起來(lái)。每根H型鋼梁支承體52由上翼板56和下翼板58以及將上、下翼板連接起來(lái)的腹板60組成(見(jiàn)圖5)。此外，管形件62同軸地裝配在連接管48之內(nèi)，并徑向朝里伸入混凝土芯44內(nèi)以將軸向負(fù)載從連接管48傳遞到芯柱44上。管形件62包括一對(duì)在垂直方向具有間隔平行布置并沿周邊焊在連接管48內(nèi)壁上的內(nèi)法蘭64和66，以及沿周向設(shè)置在連接管48內(nèi)壁上的高強(qiáng)度混凝土層68。每個(gè)內(nèi)法蘭64和66是中空的圓盤(pán)，從連接管48的內(nèi)壁徑向朝里凸出形成圓環(huán)。上內(nèi)法蘭64位于支承件52上翼板56的同一水平線上，而下內(nèi)法蘭66則位于支承件52下翼板的同一水平線上。
如圖5清楚地示出的，混凝土層68由三個(gè)管形段組成，即第一段70、第二段72和第三段74。第一段70位于下內(nèi)法蘭66之下，其上端面與第一內(nèi)法蘭66的整個(gè)下平面直接接觸。該第一段70的內(nèi)周壁71是向上漸縮的，使得第一段70上端的內(nèi)徑與下內(nèi)法蘭66的內(nèi)徑大至相等，而第一段70下端的內(nèi)徑，即管形件62下端的內(nèi)徑與連接管48的內(nèi)徑大致相等。內(nèi)周壁面71與連接管48軸線間的夾角θ1，最好在45°至60°之間。第二段72延伸于上內(nèi)法蘭64和下內(nèi)法蘭66之間。該第二段72的內(nèi)徑大致與上、下法蘭64和66的內(nèi)徑相等。第三段74位于上內(nèi)法蘭64之上，其下端面與上內(nèi)法蘭64的整個(gè)上平面直接接觸。該第三段74的內(nèi)周壁面75是向下漸縮的，使得第三段74下端的內(nèi)徑與上內(nèi)法蘭64的內(nèi)徑大致相等，而第三段74的上端，即管形件62上端的內(nèi)徑與連接管48的內(nèi)徑大致相等，內(nèi)周壁面75與連接管48軸線間的夾角θ2最好在45°至60°之間。此外，形成混凝土層68的高強(qiáng)度混凝土的抗壓強(qiáng)度比形成混凝土芯柱44的抗壓強(qiáng)度高。
如圖5進(jìn)一步所示的，有一個(gè)分隔層夾在混凝土芯柱44和每個(gè)管件46的內(nèi)壁之間，使芯柱44與每個(gè)管件46不致結(jié)合在一起。該分隔層用瀝青、油、油脂、石臘、礦脂、合成樹(shù)脂或紙之類(lèi)的材料做成。分隔層76的厚度以能給混凝土芯柱44提供一粘性滑動(dòng)為限度。用瀝青時(shí)，厚度在20至100微米左右。此外，主體管50由上管段78和下管段80組成。上管段78和下管段同軸地但相互脫離布置，以使在上、下管段78與80之間形成一個(gè)環(huán)形間隙82的軸向應(yīng)力減小裝置。每個(gè)上下管段78和80的長(zhǎng)度應(yīng)使環(huán)形間隙82處在居中位置，即處在主體管50的力矩拐點(diǎn)上。由于分隔層76允許每個(gè)管件46可相對(duì)于混凝土芯柱44作軸向移動(dòng)，環(huán)形間隙82的軸向?qū)挾葁1在每個(gè)管件46受到從構(gòu)架的橫梁54傳遞過(guò)來(lái)的軸向負(fù)載時(shí)是有變化的。這樣，環(huán)形間隙82減少了每個(gè)管件46所承受的軸向應(yīng)力?；炷列?4承受的軸向應(yīng)力要比管件46承受的大得多，因?yàn)槭┘釉诿總€(gè)管件上的軸向負(fù)載通過(guò)上、下內(nèi)法蘭64和66以及混凝土層68傳遞給混凝土芯44。然而處在比混凝土心44小得多的應(yīng)力下的外管42限制了混凝土芯的橫向變化，從而有效地增加了柱子的抗壓強(qiáng)度。
圖6至圖9示出的是制作圖4混凝土填實(shí)管柱的過(guò)程。首先，在工廠里準(zhǔn)備好多根預(yù)制結(jié)構(gòu)管84。圖6所示為一根預(yù)制好的結(jié)構(gòu)管84。結(jié)構(gòu)管84的制作方法如下準(zhǔn)備好三根連接管48和三根主體管50。然后按圖7所示把H-型鋼梁支承件52焊在每根準(zhǔn)備好的連接管48的外壁上，上、下內(nèi)法蘭64和66焊在準(zhǔn)備好的連接管48的內(nèi)壁上。隨后，如圖8所示，在每根連接管48的內(nèi)壁上制成混凝土層68。該混凝土層68的制成方法是慢慢沿其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)連接管48，同時(shí)手工將高強(qiáng)度混凝土涂抹在連接管48的內(nèi)壁上，使在混凝土層68的第一段70和第三段74分別形成漸縮的內(nèi)周壁面71和75。在涂抹混凝土之前，可以沿連接管48的內(nèi)壁上設(shè)置鋼筋以便于能夠抹上混凝土。如不用涂抹的方法，也可把混凝土注入筒型模具和連接管48內(nèi)壁之間，該筒型模具以可拆卸的方式固定在連接管48的內(nèi)壁上。還有一種可供選擇的方法是用離心澆注法。更具體地說(shuō)，可將一對(duì)截頂錐體的模具86按圖8中虛線所示的以可拆卸的方式固定在連接管48的內(nèi)壁上。將連接管48放置在一臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)上，其軸線基本上呈水平狀，然后使其沿軸線高速旋轉(zhuǎn)。接著將預(yù)先定量的高強(qiáng)度混凝土注入兩個(gè)模具86之間。結(jié)果是連接管48中的混凝土受到由于連接管48轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力的作用，被鋪展在兩個(gè)模具86之間的區(qū)域。形成混凝土層。在離心成型過(guò)程中，可以在模具86和相應(yīng)的內(nèi)法蘭之間形成一條空隙88，從而使得內(nèi)法蘭64和66間的混凝土在連接管48旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)空隙88流入模具86的內(nèi)側(cè)。除了空隙88以外，也可通過(guò)開(kāi)在內(nèi)法蘭64和66內(nèi)的孔(未在圖中示出)使混凝土流入模具86的內(nèi)側(cè)。在每根連接管48內(nèi)壁上的混凝土層68形成后，將分隔材料諸如瀝青或油脂涂在每根連接管48內(nèi)未提供管形件62的部位內(nèi)壁上。同時(shí)也在每根主體管50的內(nèi)壁涂上相同的分隔材料，以形成分隔層。過(guò)后，將三根連接管48分別同軸地焊接到三根主體管50的上端，組成三個(gè)管體46。以這一方式把制作好的三根管體46同軸地串接起來(lái)，組成預(yù)制結(jié)構(gòu)管84。在上述制作預(yù)制結(jié)構(gòu)管84的過(guò)討?，由诱熿凝蛿?8是在把內(nèi)法蘭64和66以及H型支承件52焊到連接管48上以后形成的，混凝土層68未遭受焊接過(guò)程的加熱，從而防止它受到損傷。
按上述方法制成的預(yù)制結(jié)構(gòu)管從工廠運(yùn)到建筑工地，在那里先把一根預(yù)制結(jié)構(gòu)管84豎立在基座40上，然后如圖9所示，用混凝土輸送管90將混凝土注入到豎立的預(yù)制結(jié)構(gòu)管84中以形成混凝土芯44。當(dāng)管內(nèi)的混凝土頂面升到混凝土層68的內(nèi)周壁面71時(shí)，在該漸縮的內(nèi)周壁面71附近的空氣順著該內(nèi)周壁面71順利地向上流動(dòng)，因而該內(nèi)周壁面71以下的空間全部被注入的混凝土充滿。在隨后的混凝土固化過(guò)程中，混凝土向下平滑地沿著混凝土層68的內(nèi)周壁面71和75收縮，如圖5中箭頭A和B所示。這樣，混凝土就完全充滿了緊挨混凝土層68的內(nèi)周壁面71下面的空間。結(jié)果，在混凝土層68的內(nèi)周壁面71下面及內(nèi)法蘭64和66下面不會(huì)產(chǎn)生空氣隙和結(jié)塊區(qū)，從而形成一個(gè)具有可靠抗壓強(qiáng)度的混凝土芯44。在灌入的混凝土固化后，用合適的切割工具把每根主體管50分割成上、下兩段78和80，在它們之間形成環(huán)形縫隙82。然后把建筑物構(gòu)架的橫梁54分別與預(yù)制結(jié)構(gòu)管84的H型支承件52連接起來(lái)。而后把另一根預(yù)制結(jié)構(gòu)管84同軸地接到灌注了混凝土的預(yù)制結(jié)構(gòu)管84的頂上。此后，按預(yù)定的層數(shù)重復(fù)上述從灌注混凝土到連接預(yù)制結(jié)構(gòu)管的各步驟，制成混凝土填實(shí)管柱。
可以用少于或多于三個(gè)管件46的預(yù)制結(jié)構(gòu)管取代上面描述的預(yù)制結(jié)構(gòu)管84來(lái)制作混凝土填實(shí)管柱。此外，可以分別在上內(nèi)法蘭64之下和下內(nèi)法蘭66之上制成另一個(gè)第一混凝土段70及另一個(gè)第三混凝土段74，以便取代混凝土層68的第二段72。另外，也可以應(yīng)用碳纖維加固的混凝土管體來(lái)代替主體管50。這種管體由空心圓筒形水泥基體和高強(qiáng)度碳纖維組成。碳纖維纏繞形成與水泥基體同軸的圓圈形狀埋入水泥基體。制作這種管體的方法是，把碳纖維圈浸在水泥粉粒直徑小于碳纖維直徑的水泥漿中使碳纖維圈形成圓筒形狀。這種碳纖維加固的混凝土主管體的楊氏模量與混凝土芯44的楊氏模量基本相等，從而對(duì)混凝土芯44起著有效的箍緊作用，甚至在其上既不設(shè)分隔層76，也不開(kāi)減小應(yīng)力的環(huán)縫82時(shí)也同樣有效。
圖10和11所示為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。這種結(jié)構(gòu)中各個(gè)管件92互相離開(kāi)布置，在每?jī)蓚€(gè)相鄰的管件92之間形成環(huán)形縫隙82。每個(gè)管件有一個(gè)管形件嵌入管件92的上端部。如圖11清楚地所示，該管形件由下列部分組成一個(gè)焊在管段92上端的內(nèi)法蘭66和一個(gè)位于內(nèi)法蘭66下面的混凝土層70。分隔層76夾在混凝土芯44和每個(gè)管件92不被管形件94遮蔽的那部分內(nèi)壁之間。每個(gè)管件92的外壁上焊有幾個(gè)用于與建筑物橫梁54連接的支承件52。每個(gè)管件92與其相鄰的管件92之間設(shè)有一個(gè)基本上是環(huán)形的分隔件96以將環(huán)形縫隙82封閉起來(lái)。該分隔件96是用彈性材料制作的，例如橡膠或合成樹(shù)脂。用粘結(jié)劑例如環(huán)氧樹(shù)脂或類(lèi)似物質(zhì)把分隔件96粘附在每個(gè)管件92的下端，這種混凝土填實(shí)管柱由幾根預(yù)制結(jié)構(gòu)管構(gòu)成，每根預(yù)制結(jié)構(gòu)管包括管件92、管形件94、支承件52、分隔層76和分隔件96，這些構(gòu)件都在工廠里制作好。然后將預(yù)制結(jié)構(gòu)管運(yùn)到建設(shè)工地，按上一實(shí)施例所述方法進(jìn)行同軸連接。在把一根預(yù)制結(jié)構(gòu)管連接到已灌注混凝土的預(yù)制管上端時(shí)，可以在兩根預(yù)制管的連接區(qū)置入呈圓筒骨架形的加固件98(見(jiàn)圖12)從而使連接部的機(jī)械強(qiáng)度得以提高。更具體地說(shuō)，如圖12所示，加固件98的下半部從下面一根預(yù)制管100中形成的混凝土芯44內(nèi)，這樣加固件98的上半部從下面一根預(yù)制管的上端伸出來(lái)，然后把上面的預(yù)制管102同軸地架在下面的預(yù)制管100上，從而使加固件98的上半部插入上面的預(yù)制管102。接好后即可向上面的預(yù)制管102內(nèi)灌注混凝土。
圖13所示為本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例。它的管件104由幾根管子單元106同軸串接組成。每根管子單元106由連接管48以及同軸焊在連接管48下端的主體鋼管108組成。連接管48具有多個(gè)H型支承件52和上、下內(nèi)法蘭64和66。建筑物構(gòu)架的橫梁54通過(guò)H-型支承件與連接管相連接。主體管108具有在其外壁上形成的由幾條環(huán)形槽118組成的應(yīng)力減小裝置。環(huán)形槽118的數(shù)目及其軸向?qū)挾葁2和徑向深度要根據(jù)柱子的設(shè)計(jì)條件而確定。在整個(gè)主體管108的內(nèi)壁上，以及在除上、下內(nèi)法蘭64和66間的內(nèi)壁部分以外的連接管48的其余部分內(nèi)壁上涂有分隔層76。每個(gè)管件104還有一個(gè)混凝土層110。該混凝土層110包括都與管件104同軸的兩個(gè)筒形段，即第一段和第二段112、114。第一段112位于最下面的管子單元106的下內(nèi)法蘭下面，該第一段112的上端與最下面的管子單元106的第一內(nèi)法蘭66的整個(gè)下平面相接觸。該第一段112具有一個(gè)向上漸縮的內(nèi)周壁面71。第二段從最下面的管子單元106的下內(nèi)法蘭66延伸至最上面的管子單元106的上內(nèi)法蘭64。該第二段114的內(nèi)徑大致上與上、履詵ɡ 4、66的內(nèi)徑相等。最上面的管子單元106的連接管48的上端部，以及最下面的管子單元的下端部里面設(shè)有混凝土層110。
圖14和15所示為圖13所示的混凝土填實(shí)管柱的制作過(guò)程。首先，在工廠里準(zhǔn)備好多根預(yù)制結(jié)構(gòu)管120。一根這樣的預(yù)制結(jié)構(gòu)管120示于圖14中，它的生產(chǎn)程序如下準(zhǔn)備好多根連接管48和多根主體管子單元108。把H-型支承件52焊接在每根準(zhǔn)備好的連接管48的外壁上，再把上、下內(nèi)法蘭64、66焊在每根準(zhǔn)備好的連接管48的內(nèi)壁上。在每根準(zhǔn)備好的主體管子單元108的中部車(chē)削出環(huán)形槽118。在每根連接管48和每根主體管子單元108的內(nèi)壁涂上分隔材料以形成分隔層76。隨后按圖15所示把各根連接管48分別同軸地焊接在各根主體管子單元108的上端以組成管子單元106。然后把按所述過(guò)程制作好的管子單元106同軸地串連焊接起來(lái)以組成管件104。接著用離心成型法為制作好的管段涂上混凝土層110。更具體地說(shuō)，把截頂錐體空心模具86按圖14中虛線所示的方式，以可拆卸的方式固定在最下面的管子單元106的內(nèi)壁上，把管件104放在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上將其繞其軸線高速旋轉(zhuǎn)。接著將預(yù)先計(jì)量過(guò)的高強(qiáng)度混凝土加到模具86和最上面的管子單元106的上法蘭之間的區(qū)域內(nèi)。結(jié)果置于管段104中的混凝土形成圖14所示的混凝土層110。在上述過(guò)程中，由于混凝土層110是在把內(nèi)法蘭64和66以及H-型支承件52焊好以后形成的，混凝土層110未遭受焊接過(guò)程的加熱，從而防止混凝土層110受到損傷。
把按上述方法制作的預(yù)制結(jié)構(gòu)管120從工廠運(yùn)到建設(shè)工地，在那里按第一個(gè)實(shí)施例中所述方法一根接一根同軸地連接起來(lái)。在本實(shí)施例中，因?yàn)樵谧钌厦娴墓茏訂卧?06的上法蘭64和最下面的管子單元106的下法蘭66之間的上、下內(nèi)法蘭64和66都埋在混凝土層110中，在所有的下內(nèi)法蘭66下面不必制作漸縮的內(nèi)周壁71。所以，與預(yù)制結(jié)構(gòu)管84相比，預(yù)制結(jié)構(gòu)管120的制造效率提高了。還有，由于混凝土層110既不在最上面的管子單元106的連接管48的上端部，也不在最下面的管子單元的下端部，混凝土層110不會(huì)受到對(duì)預(yù)制結(jié)構(gòu)管120進(jìn)行焊接時(shí)產(chǎn)生的熱的影響。
在最上面的管子單元106的上內(nèi)法蘭64之上，可以設(shè)置混凝土層的第三段，該第三段的下端與最上面的管子單元106的上內(nèi)法蘭64的整個(gè)上平面直接接觸，并使第三段具有一個(gè)朝下漸縮的內(nèi)周壁面75。
圖16所示的是圖13中的混凝土填實(shí)管柱的一種改型形式。在該型式中，每根主體管子單元122用上面提到的碳纖維加固混凝土制成。每根主體管子單元122的上、下端段124和126的外徑比主體管子中段的外徑小。主體管子單元122的上端段124同軸地插入在其上與之相鄰的連接管48內(nèi)，而其下端段126則同軸地插入在其下與之相鄰的連接管48內(nèi)。一個(gè)帶有內(nèi)法蘭66的圓筒形連接件128與每個(gè)管件130的最下面一根主體管子單元122的下端同軸連接，并將其下端焊接在其下面與之相鄰的管件130的最上面的連接管48上。管件130最上面的連接管48和連接件128由多根環(huán)繞管件130的軸線等角分布的作軸向延伸的加強(qiáng)桿132把它們互相緊固起來(lái)，這樣就將在最上面的連接管48與連接件128之間的其他連接管48和其他主體管子單元122交疊地緊固在一起。每根加強(qiáng)桿的上、下端部都車(chē)削有螺絲，并穿過(guò)管件130的所有內(nèi)法蘭64和66。每根加強(qiáng)桿132的帶螺紋的上端部從最上面的連接管48的上內(nèi)法蘭64的孔中向上穿出，由螺母134固定在上內(nèi)法蘭64的上平面上。另一方面，每根加強(qiáng)桿132的帶螺紋的下端部從連接件128的內(nèi)法蘭66的孔中向下穿出，由螺母136固定在內(nèi)法蘭66的下平面上?；炷翆?10的第一段112位于連接件128的內(nèi)法蘭66之下，而混凝土層110的第二段114則位于連接件128的內(nèi)法蘭66和最上面一個(gè)連接管48的上內(nèi)法蘭64之間。在每一根管件130上既不設(shè)置分隔層也不開(kāi)減小應(yīng)力的槽。要制作一根這樣的混凝土填實(shí)管柱，先在工廠里制好多根預(yù)制結(jié)構(gòu)管138(見(jiàn)圖17)。每根預(yù)制結(jié)構(gòu)管138的制作方法與制作預(yù)制結(jié)構(gòu)管120的方法幾乎相同，只是連接管48和主體管子單元122交替疊置后用連接件128和加強(qiáng)桿132加以連接固定。混凝土層110在整個(gè)管件130制成后用離心成型的方法形成。在預(yù)制結(jié)構(gòu)管138制成后，加強(qiáng)桿132和螺母134及136都埋在了混凝土層110內(nèi)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例如圖18所示。每個(gè)管件140由鋼制連接管142和同軸地焊在連接管142下端的主體管50組成。連接管142中有一與之形成一體的管形件，即連接管142在其下、上端分別有第一和第二漸縮形的內(nèi)周壁面71和75。因此連接管142的上、下端的內(nèi)徑與主體管50的內(nèi)徑相等，而連接管142中間部位的內(nèi)徑則比主體管50的內(nèi)徑要小得多。每根連接管142都焊有幾個(gè)支承件52，而每根主體管50的整個(gè)內(nèi)表面上都涂上了分隔層76。毋須說(shuō)，應(yīng)力減小槽82開(kāi)在每根主體管50的中間部位。用例如離心澆鑄法來(lái)制作連接管142，因此其內(nèi)壁是粗糙的。每根連接管142的長(zhǎng)度要比每個(gè)支承件52的高度H1和每一漸縮形內(nèi)周壁面的垂直長(zhǎng)度L2的總和長(zhǎng)。在制備好多根包含有預(yù)定根數(shù)的交替串接在一起的連接管142和主體管50的預(yù)制結(jié)構(gòu)管后，把它們運(yùn)到建設(shè)工地，按與圖4所示的柱子制作方法相同的方法一根接一根地連在一起。在這種混凝土填實(shí)管柱內(nèi)，同樣可以防止空氣隙和結(jié)塊區(qū)的產(chǎn)生，與上一實(shí)施例相比，每根連接管142的機(jī)械強(qiáng)度被高了。
為加強(qiáng)柱子抵抗例如由地震等原因引起的短時(shí)負(fù)載的抗拉強(qiáng)度，可以按圖19所示在混凝土芯44中加入一根軸向布置的形狀不規(guī)矩的加強(qiáng)鋼筋144。
雖然在前面所述的實(shí)施例中各管子的截面是圓形的，但也可以用多角形的截面取代圓截面。還有，可以用與構(gòu)成混凝土芯44相同的混凝土取代高強(qiáng)度混凝土來(lái)制作混凝土層。此外，除了縫隙82和槽118以外，也可以應(yīng)用多排穿過(guò)管壁的小通孔。這樣成排的小通孔是繞管段的軸線環(huán)布在管上的，鄰近兩排孔中的兩個(gè)相鄰小孔是互相錯(cuò)開(kāi)布置的
權(quán)利要求
1.構(gòu)成建筑物構(gòu)架一個(gè)部分的混凝土填實(shí)管柱，該混凝土填實(shí)管柱的特征包括與構(gòu)架橫粱連接的外管，這種連接將軸向負(fù)載從橫粱上傳遞并施加到外管上，外管由多根同軸串接在一起的、橫向內(nèi)尺寸實(shí)際上相等的管件組成；位于外管內(nèi)的混凝土芯；以及同軸裝在每一管件內(nèi)的管形件，用以將軸向負(fù)載從外管上傳遞到混凝土芯上，管形件具有不變的橫向外尺寸和一個(gè)下端段，下端段含向上漸縮的第一內(nèi)周壁面，每個(gè)管形件下端段的橫向內(nèi)尺寸與每個(gè)管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的混凝土填實(shí)管柱，其特征是每個(gè)管件有一個(gè)內(nèi)壁，內(nèi)壁上的管形件的組成部分為一個(gè)沿周邊固定在每一管件內(nèi)壁上、徑向朝里的第一內(nèi)法蘭，第一內(nèi)法蘭具有一個(gè)上平面和一個(gè)下平面;沿周邊附在每個(gè)管件內(nèi)壁上的混凝土層，混凝土層包含位于第一內(nèi)法蘭之下的第一管形段，其布置的方式使第一管形段與第一內(nèi)法蘭的整個(gè)下平面直接接觸，該管形件的下端段由混凝土層的第一管形段組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的混凝土填實(shí)管柱，其特征是每個(gè)管件分為上、下部分，管形件裝在每個(gè)管件的上部分內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的混凝土填實(shí)管柱，其特征是它還包括一個(gè)分隔層，它夾在混凝土芯與每個(gè)管件的內(nèi)壁之間，用以使混凝土芯與每個(gè)管件的內(nèi)壁分離，從而使每個(gè)管件不致同芯柱結(jié)合在一起;軸向應(yīng)力減小裝置，它位于外管上，包含一個(gè)沿周邊環(huán)繞整個(gè)外管的環(huán)形縫隙，用以減小當(dāng)軸向負(fù)載施加在外管上時(shí)在外管內(nèi)產(chǎn)生的軸向應(yīng)力，每個(gè)管件由鋼材制成，其下部與構(gòu)架的橫梁聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的混凝土填實(shí)管柱，其特征是管件在軸向相互離開(kāi)疊置，從而在管件和管件之間形成具有一定軸向?qū)挾鹊沫h(huán)形間隙，應(yīng)力減小裝置由這些環(huán)形間隙組成，環(huán)形間隙在外管受到軸向負(fù)載時(shí)改變其寬度，以此減小外管內(nèi)的軸向應(yīng)力。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的混凝土填實(shí)管柱，其特征是每個(gè)管件的上部分由鋼制連接管組成，連接管具有下端并與構(gòu)架的橫梁連接，其每個(gè)管件的下部分由同軸地與連接管下端連接的主體管組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的混凝土填實(shí)管柱，其特征是所述的混凝土層還包括一個(gè)位于第一內(nèi)法蘭之上的第二管形段，該管形段所處的位置使其與第一內(nèi)法蘭的整個(gè)上平面直接接觸，第二管形段具有一個(gè)朝下漸縮的第二內(nèi)周壁面，該管形件的上端的橫向內(nèi)尺寸與每個(gè)管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的混凝土填實(shí)管柱，其特征是所述的連接管具有幾個(gè)分別用H-型鋼制作的支承件從連接管的外壁徑向朝外伸出，連接管通過(guò)這些支承件與構(gòu)架的橫梁連接，支承件由上、下翼板及與上、下翼板相連的腹板組成;其管形件還包括一個(gè)在與支承件的上翼板高度相等位置沿周邊固定在連接管內(nèi)壁上的徑向朝里凸出的第二內(nèi)法蘭;其第一內(nèi)法蘭固定在高度與支承件下翼板的位置相當(dāng)?shù)倪B接管內(nèi)壁上;其混凝土層還包括在第一和第二內(nèi)法蘭之間的第二管形段，該第二管形段的橫向內(nèi)尺寸不比第一和第二內(nèi)法蘭的橫向內(nèi)尺寸大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的混凝土填實(shí)管柱，其特征是第二內(nèi)法蘭具有上、下平面;其混凝土層還包括位于第二內(nèi)法蘭之上的第三管形段，該第三管形段與第二內(nèi)法蘭的整個(gè)上平面直接接觸，該第三管形段具有一個(gè)朝下漸縮的內(nèi)周壁面，管形件的上端橫向內(nèi)尺寸與每個(gè)管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求6、7、8或9的混凝土填實(shí)管柱，其特征是主體管是由碳纖維加固混凝土制成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求6、7、8或9的混凝土填實(shí)管柱，其特征是它還包括一個(gè)分隔層，它夾在混凝土芯與每個(gè)管件的內(nèi)壁之間，用以使混凝土芯與每個(gè)管件的內(nèi)壁分離，從而使每個(gè)管件不致與混凝土芯結(jié)合在一起;軸向應(yīng)力減小裝置，它位于外管上，包括沿周邊環(huán)繞整個(gè)外管的環(huán)形縫隙，用以減小當(dāng)軸向負(fù)載施加于外管上時(shí)在外管內(nèi)產(chǎn)生的軸向應(yīng)力;其中所述的混凝土填實(shí)管柱的主體管是由鋼材制成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求2的混凝土填實(shí)管柱，其特征是它的每一個(gè)管件由多根同軸串接的管子單元組成，每根管子單元與構(gòu)架的橫梁相連接;其第一內(nèi)法蘭固定在最下面的管子單元的內(nèi)壁上;其管形件還包括沿周邊固定在除最下面的管子單元以外的每根管子單元內(nèi)壁上徑向朝里凸出的第二內(nèi)法蘭;其混凝土層還包括從最上面的管子單元的第一內(nèi)法蘭至第二內(nèi)法蘭之間的第二管形段，該第二管形段的橫向內(nèi)尺寸不比第一及第二內(nèi)法蘭的橫向內(nèi)尺寸大。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的混凝土填實(shí)管柱，其特征是第二內(nèi)法蘭有上、下平面;其混凝土層還包括位于最上面的管子單元的第二內(nèi)法蘭之上的第三管形段，該管形段與第二內(nèi)法蘭的整個(gè)上平面直接接觸，第三管形段具有一個(gè)朝下漸縮的第二內(nèi)周壁面，管形件的上端橫向內(nèi)尺寸與每個(gè)管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的混凝土填實(shí)管柱，其特征是最上面的管子單元有一個(gè)上端部;其最下面的管子單元有一個(gè)下端部;其管形件位于每個(gè)管件除最上面和最下面的管子單元各自的上端部和下端部以外的那一部分內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12、13或14的混凝土填實(shí)管柱，其特征是它還包括一個(gè)分隔層和軸向應(yīng)力減小裝置，分隔層夾在混凝土層和每一管件的內(nèi)壁之間以及混凝土芯和每一管件的內(nèi)壁之間，用以隔離每一管件的內(nèi)表面與混凝土層或混凝土芯，從而使每一管件不致與混凝土層或混凝土芯結(jié)為一體;該軸向應(yīng)力減小裝置位于外管上，含有沿周邊環(huán)繞整個(gè)外管的環(huán)形部分，用以減小當(dāng)軸向負(fù)載作用于外管時(shí)在外管內(nèi)產(chǎn)生的軸向應(yīng)力;其中所述的混凝土填實(shí)管柱的管子單元是用鋼材制成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的混凝土填實(shí)管柱，其特征是每個(gè)管件的組成為用鋼材制成并具有一個(gè)下端部的連接管;同軸與該連接管下端連接的主體管單元;其管形件用鋼材制成，并與連接管成為一體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的混凝土填實(shí)管柱，其特征是管形件具有一上端部，該上端部有一個(gè)朝下漸縮的第二內(nèi)周壁面，管形件的上端的橫向內(nèi)尺寸與第一管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17的混凝土填實(shí)管柱，其特征是主體管是用碳纖維加固混凝土制成的。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17的混凝土填實(shí)管柱，其特征是它還包括一個(gè)分隔層和軸向應(yīng)力減小裝置，該分隔層夾在混凝土芯與主體管內(nèi)壁之間，用以使混凝土芯與主體管內(nèi)壁隔開(kāi)，從而使主體管不致與混凝土芯結(jié)合在一起;該軸向應(yīng)力減小裝置位于外管上，它含有一個(gè)沿周邊環(huán)繞整個(gè)外管的環(huán)形部分，用以減小當(dāng)軸向負(fù)載施加于外管上時(shí)在外管內(nèi)產(chǎn)生的軸向應(yīng)力;其中所述的主體管是用鋼材制成的。
20.用作建筑物構(gòu)架柱子部分的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，該預(yù)制結(jié)構(gòu)管的特征包括具有內(nèi)壁及第一、第二端的管件;固定在管件內(nèi)壁上、徑向朝里凸出的第一內(nèi)法蘭，該第一內(nèi)法蘭具有第一和第二平面，第一平面較第二平面更靠近管件的第一端;沿周邊貼在管件內(nèi)壁上的混凝土層，該混凝土層包括與管件同軸的第一管形段，該管形段具有相對(duì)的兩端和第一內(nèi)周壁面，第一管形段相對(duì)的兩端中的一端與第一內(nèi)法蘭的整個(gè)第一平面直接接觸，第一管形段的第一內(nèi)周壁面朝管段的第二端漸縮，第一管形段的另一端的橫向內(nèi)尺寸與管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是第一內(nèi)法蘭和混凝土層位于管件的第二端部區(qū)域。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是管件的第二端部由具有支承件的連接鋼管組成，每一支承件自連接管外壁徑向朝外伸出，其管件的其余部分由與連接管同軸連接的鋼制主體管組成。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是混凝土層還包括與管件同軸的第二管形段，該第二管形段具有相對(duì)的兩端和第二內(nèi)周壁面，第二管形段相對(duì)兩端之一與第一內(nèi)法蘭的整個(gè)第二平面直接接觸，第二管形段的第二內(nèi)周壁面朝管段的第一端漸縮，第二管形段的另一端的橫向內(nèi)尺寸與管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是它還包括固定在連接管內(nèi)表面、徑向朝里凸出的第二內(nèi)法蘭，該第二內(nèi)法蘭距管件的第二端較第一內(nèi)法蘭近，第二內(nèi)法蘭具有第一和第二平面，第二內(nèi)法蘭的第一平面對(duì)著第一內(nèi)法蘭的第二平面;其支承件由H-型鋼制成，具有第一和第二翼板，第一翼板處于與第一內(nèi)法蘭高度相同的位置，第二翼板處于與第二內(nèi)法蘭高度相同的位置;其混凝土層還包括與管件同軸、位于第一內(nèi)法蘭直至第二內(nèi)法蘭之間的第二管形段，第二管形段的橫向內(nèi)尺寸不比第一及第二內(nèi)法蘭的橫向內(nèi)尺寸大。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是混凝土層還包括與管件同軸的第三管形段，第三管形段具有相對(duì)的兩端和一個(gè)第二內(nèi)周壁面，第三管形段的相對(duì)兩端之一與第二內(nèi)法蘭的整個(gè)第二平面直接接觸，第三管形段的第二內(nèi)周壁面朝管段的第一端漸縮，第三管形段的另一端的橫向內(nèi)尺寸與管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
26.根據(jù)權(quán)利要求21、22、23、24或25的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是它還包含涂在主體管內(nèi)壁上的分隔層，分隔層將主體管內(nèi)壁與注入管件的混凝土隔開(kāi)，從而使主體管不致與混凝土結(jié)合在一起。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是它還含有減小應(yīng)力的裝置，該裝置位于外管上，含有沿周邊環(huán)繞整個(gè)管子的環(huán)形部分，用以減小當(dāng)軸向負(fù)載施加在管件上時(shí)在管件內(nèi)產(chǎn)生的軸向應(yīng)力。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是管件由多根同軸串接的管子單元組成，每一管子單元具有自管子外壁徑向朝外伸出的支承件;其第一內(nèi)法蘭固定在管件第一端的管子單元內(nèi)壁上;其中除管件第一端的管子單元外的每個(gè)管子單元具有沿周邊固定在管子單元內(nèi)壁上徑向朝里凸出的第二內(nèi)法蘭;其混凝土層還包括與管件同軸、位于從第一內(nèi)法蘭一直延伸到位于管件第二端的管子單元的第二內(nèi)法蘭之間的第二管形段，該第二管形段的橫向內(nèi)尺寸不比第一及第二內(nèi)法蘭的橫向內(nèi)尺寸大。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是第二內(nèi)法蘭具有第一和第二平面，第一平面較第二平面更接近于管件的第一端;其混凝土層還包括與管件同軸的第三管形段，第三管形段具有相對(duì)的兩端和第二內(nèi)周壁面，第三管形段相對(duì)兩端之一與在管件第二端的第二內(nèi)法蘭的整個(gè)第二平面直接接觸，第三管形段的第二內(nèi)周壁面朝管件的第一端漸縮，第三管形段的另一端的橫向內(nèi)尺寸與管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是處于管件第一端部的管子單元和處于管件第二端部的管子單元具有各自的自由端部;其混凝土層位于處在管件第一和第二端部的管子單元自由端部以外的范圍之內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求28、29或30的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是它還包括一個(gè)分隔層，該分隔層設(shè)在管件內(nèi)壁未安裝內(nèi)法蘭的部分，分隔層將管件的內(nèi)壁與混凝土層隔離開(kāi)，使混凝土層不致與管件結(jié)合在一起;它還包括減小應(yīng)力的裝置，該裝置位于管件上，含有一個(gè)沿周邊環(huán)繞管子的環(huán)形部分，用以減小當(dāng)軸向負(fù)載施加于管件上時(shí)在管件內(nèi)產(chǎn)生的軸向應(yīng)力。
32.根據(jù)權(quán)利要求28、29或30的預(yù)制結(jié)構(gòu)管，其特征是每個(gè)管子單元的組成為鋼制連接管;用碳纖維加固的混凝土制成并與連接管同軸相連的主體管子單元，支承件和內(nèi)法蘭都焊在各個(gè)管子單元的連接管上。
33.制作構(gòu)成建筑物構(gòu)架一個(gè)部分的混凝土填實(shí)管柱的方法，該制作方法的特征由下述步驟組成(a)制備多根預(yù)制結(jié)構(gòu)管，每根預(yù)制結(jié)構(gòu)管包括一個(gè)具有內(nèi)壁和第一、第二端部的管件;固定在管件內(nèi)壁上、徑向朝里凸出的內(nèi)法蘭，其第一內(nèi)法蘭具有第一和第二平面，第一平面較第二平面更接近于管件的第一端;沿周邊貼在管件內(nèi)壁上的混凝土層，該混凝土層包括與管件同軸的第一管形段，該第一管形段具有相對(duì)的兩端和第一內(nèi)周壁面，第一管形段的相對(duì)兩端之一與第一內(nèi)法蘭的整個(gè)第一平面直接接觸，第一管形段的第一內(nèi)周壁面朝管件的第二端漸縮，第一管形段另一端的橫向內(nèi)尺寸與管件的橫向內(nèi)尺寸相等;(b)將一根制備好的預(yù)制結(jié)構(gòu)管豎立起來(lái)，該管段的第二端朝上，第一端朝下;(c)往豎立的預(yù)制結(jié)構(gòu)管中灌注混凝土，使得在結(jié)構(gòu)管內(nèi)形成混凝土芯;(d)將構(gòu)架的橫梁連接在豎立的預(yù)制結(jié)構(gòu)管上;(e)將另一根預(yù)制結(jié)構(gòu)管同軸地連接在豎立的預(yù)制結(jié)構(gòu)管上端，使該所述的另一結(jié)構(gòu)管架設(shè)在下面那根與之相鄰的結(jié)構(gòu)管之上;(f)在完成步驟(c)至(e)后，重復(fù)步驟(c)至(f)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其特征是步驟(a)包括以下各步驟(g)制備管件;(h)把第一內(nèi)法蘭固定在管件的內(nèi)壁上;(i)把支承件安裝到管件上，使支承件從管件的外壁徑向朝外伸出;(j)在完成步驟(h)至(i)后，在管件的內(nèi)壁上制作混凝土層;其中步驟(d)包括以下步驟(k)把構(gòu)架的橫梁連接到支承件上。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其特征是步驟(g)包括以下各步驟(l)準(zhǔn)備鋼制的連接管;(m)準(zhǔn)備主體管;以及(n)把連接管同軸地接在主體管上組成管件，其中步驟(n)包括下面的步驟(o)把第一內(nèi)法蘭焊在連接管的內(nèi)壁上;其中步驟(i)包括下面的步驟;(p)把支承件焊在連接管外壁上。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其特征是步驟(j)包括下面的步驟(q)制作成形混凝土層的第二管形段，該第二管形段與管件同軸，它具有相對(duì)的兩端和第二內(nèi)周壁面，第二管形段的相對(duì)的兩端之一與第一內(nèi)法蘭的整個(gè)第二平面直接接觸，第二管形段的第二內(nèi)周壁面朝管段的第一端漸縮，第二管形段的另一端的橫向內(nèi)尺寸與管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
37.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其特征是步驟(g)包括下列各步驟(r)制備多個(gè)鋼制管子單元;(s)將管子單元同軸串接起來(lái)組成管件;其中步驟(h)包括步驟(t)將第一內(nèi)法蘭焊在管件第一端處的管子單元內(nèi)壁上，其中步驟(a)還包括步驟(u)在進(jìn)行步驟(j)之前，把第二內(nèi)法蘭焊在除管件第一端的管子單元以外的每個(gè)管子單元的內(nèi)壁上，使第二法蘭自每個(gè)管子單元的內(nèi)壁徑向朝里凸出，其中步驟(i)包括步驟(v)將支承件焊到每個(gè)管子單元的外壁上，其中步驟(j)包括步驟(w)在完成步驟(s)后，制作混凝土層的第二管形段，該第二管形段與管件同軸，延伸于焊在管件上的第一法蘭和焊在管件第二端的第二法蘭之間的全長(zhǎng)，第二管形段的橫向內(nèi)尺寸不大于第一和第二內(nèi)法蘭的橫向內(nèi)尺寸。
38.根據(jù)權(quán)利要求34或35的方法，其特征是步驟(j)包括下列各步驟(x)將管件圍繞其本身的軸線旋轉(zhuǎn);以及(y)將混凝土注入管件，這樣混凝土受到管件旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力的作用，形成鋪展在管件內(nèi)壁上的混凝土層。
全文摘要
本發(fā)明是一種混凝土填實(shí)管柱，它的組成部分包括與構(gòu)架橫梁相連接的外管，這種連接將軸向負(fù)載從橫梁傳遞并施加到外管上。該外管由多根同軸串接起來(lái)的管件組成，管件的橫向內(nèi)尺寸基本上是相等的；在外管內(nèi)有一個(gè)混凝土芯；還有一個(gè)管形件，它同軸地裝配在每個(gè)管件的內(nèi)部，用以將軸向負(fù)載從外管傳遞到混凝土芯上。管形件有不變的橫向外尺寸，并有一個(gè)下端部。該管形件的下端部具有一個(gè)向上漸縮的第一內(nèi)周壁面，管形件下端的橫向內(nèi)尺寸與每個(gè)管件的橫向內(nèi)尺寸相等。
文檔編號(hào)E02D5/30GK1032375SQ88104690
公開(kāi)日1989年4月12日 申請(qǐng)日期1988年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月18日
發(fā)明者鹽川英世, 莊川選男, 藤豐, 中村康一, 渡辺泰志, 池田愚一, 下戶芳寬, 佐藤孝典 申請(qǐng)人:清水建設(shè)株式會(huì)社